KR100963237B1

KR100963237B1 - Apparatus for calculating chromatic dispersion, and method therefor, and system for measuring chromatic dispersion, and method therefor, and the recording media storing the program performing the said methods

Info

Publication number: KR100963237B1
Application number: KR1020080005811A
Authority: KR
Inventors: 이지용; 김덕영
Original assignee: 광주과학기술원
Priority date: 2008-01-18
Filing date: 2008-01-18
Publication date: 2010-06-11
Also published as: KR20090079671A

Abstract

The present invention relates to a color dispersion calculating device and method for measuring color dispersion of an optical fiber by measuring an interference fringe using an interferometer and a photodetector and performing a mathematical signal processing on a phase value obtained from the interference fringe, a color dispersion measuring system and a method thereof. The present invention relates to a recording medium storing a program for implementing the above methods. The present invention provides a method of generating a plurality of subspectral groups by applying a Gaussian filter group in which Gaussian filters are spaced at predetermined intervals to an input signal having an interference component; (b) extracting peak components from the generated plurality of subspectral groups and calculating a time delay value according to each of the extracted peak components; (c) generating a function for calculating chromatic dispersion using the fitting function as the variables of frequency and time delay of the peak component; And (d) calculating chromatic dispersion using the generated chromatic dispersion calculation function. According to the present invention, first, color dispersion of the optical fiber can be measured regardless of the mode or length of the optical fiber. Second, the color dispersion of the optical fiber can be measured at high speed. Third, the production process is fast and costs are less than before.

Chromatic dispersion measurement, interferometer, optical fiber (FUT), Fourier transform, mach-zehnder interferometer, interference fringe, Gaussian filter, method of least squares Curve fitting, optical waveguide

Description

Apparatus for calculating chromatic dispersion, and method therefor, and system for measuring chromatic dispersion, and method therefor, and the recording media storing the program performing the said methods}

본 발명은 색분산 계산 장치 및 그 방법, 색분산 측정 시스템 및 그 방법, 상기 방법들을 구현하는 프로그램이 저장된 기록매체에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 간섭계(interferometer)와 광검출기(photodetector)를 이용하여 간섭무늬(interference fringe)를 측정하고, 이 간섭무늬에서 얻어진 위상값을 수학적 신호처리함으로써 광섬유의 색분산을 측정하는 색분산 계산 장치 및 그 방법, 색분산 측정 시스템 및 그 방법, 상기 방법들을 구현하는 프로그램이 저장된 기록매체에 관한 것이다.The present invention relates to a chromatic dispersion calculation device and a method thereof, a chromatic dispersion measurement system and a method thereof, and a recording medium storing a program for implementing the methods. More specifically, chromatic dispersion calculation for measuring color dispersion of an optical fiber by measuring an interference fringe using an interferometer and a photodetector and performing a mathematical signal processing on a phase value obtained from the interference fringe. An apparatus and a method thereof, a color dispersion measuring system and a method thereof, and a recording medium storing a program for implementing the methods.

일반적으로 광섬유의 색분산(chromatic dispersion)은 코어 내에 입사된 파장성분에 따라 전파속도가 다르기 때문에 발생한다. 이러한 색분산이 발생하는 이유는 반도체 레이저와 같은 광원에 실린 광신호가 다양한 파장성분으로 이루어져 있기 때문이다. 색분산은 광섬유를 이용한 광통신 시스템에 있어 전송 성능을 열화시키고 신호를 왜곡시키므로, 정확한 측정과 더불어 적절한 보상이 반드시 필요하다.In general, chromatic dispersion of optical fibers occurs because the propagation speed is different depending on the wavelength component incident on the core. This color dispersion occurs because an optical signal carried on a light source such as a semiconductor laser is composed of various wavelength components. Color dispersion degrades transmission performance and distorts signals in optical communication systems using optical fibers, so accurate measurement and proper compensation are essential.

그런데, 최근 들어 대용량 데이터를 장거리 전송하는 경우가 많아짐에 따라 초고속 광통신 시스템 개발도 매우 활발하게 진행되고 있다. 그러나, WDM(Wavelength Division Multiplexing) 시스템의 경우 색분산값이 너무 작으면 비선형 광학 현상(예컨대, four wave mixing)이 발생하고 반대로 색분산값이 너무 크면 신호 퍼짐 현상이 발생하는 등 기존 광섬유의 한계 노출로 새로운 광섬유의 개발이 요구되었다. 이에 따라, 현재 비영분산 광섬유(NZDSF; Non-Zero Dispersion Shifted Fiber), 길이에 따라 분산값이 변동하는 DVF(Dispersion Varing Fiber), DMF(Dispersion Managed Fiber) 등 다양한 특수 광섬유에 대한 연구가 진척을 보이고 있다. 또한, PCF(Photonics Crystal Fiber), 광섬유 격자(fiber bragg grating), 광도파로(optical waveguide) 등에 대한 연구도 많은 진전을 보이고 있으며, 특히 초단파 펄스 레이저(ultrashort pulse laser) 응용에 사용되는 능동/수동 소자를 이용할 경우 정확한 색분산값 측정이 가능하여 광신호의 펄스 왜곡이나 처핑 효과(chirping effect)를 방지할 수 있게 된다.By the way, in recent years, as a large number of large-capacity data transmission over a long time, the development of ultra-high speed optical communication system is also very active. However, in the case of WDM (Wavelength Division Multiplexing) systems, if the chromatic dispersion value is too small, nonlinear optical phenomenon (eg, four wave mixing) occurs, and if the chromatic dispersion value is too large, the signal exposure phenomenon occurs. As a result, the development of new optical fibers was required. As a result, research on various special optical fibers such as Non-Zero Dispersion Shifted Fiber (NZDSF), Dispersion Varing Fiber (DVF) and Dispersion Managed Fiber (DMF), whose dispersion values vary depending on the length, is progressing. have. In addition, research on photonics crystal fiber (PCF), fiber bragg gratings, and optical waveguides has made great progress, especially active / passive devices used in ultrashort pulse laser applications. In this case, accurate color dispersion measurement can be performed to prevent pulse distortion or chirping effect of the optical signal.

광섬유의 색분산 측정방법으로 상용되는 것은 크게 광신호 지연 측정방법(pulse delay method)과 위상변위 측정방법(phase shifting method)이 있다. 광신호 지연 측정방법은 파장이 다른 광펄스를 광섬유에 인가한 후 파장별로 지연된 속도를 측정함으로써 색분산을 측정하게 된다. 이 방법은 간단한 구성을 가지며 가 격 경쟁력이 우수한 장점이 있으나, 펄스퍼짐 현상이 발생함으로 인해 정확한 색분산값 측정이 어려운 문제점이 있다.Commonly used as a method for measuring color dispersion of optical fibers, there are largely a pulse delay method and a phase shifting method. In the optical signal delay measuring method, color dispersion is measured by measuring a delayed speed for each wavelength after applying optical pulses having different wavelengths to the optical fiber. This method has a simple configuration and excellent price competitiveness, but there is a problem that it is difficult to accurately measure the color dispersion due to the pulse spreading phenomenon.

반면, 위상변위 측정방법은 가변파장 레이저를 이용하여 각 파장별로 전송 광신호에 모듈레이션(modulation)을 주며, 광섬유를 통과하기 전의 위상과 광섬유를 통과한 후의 위상의 측정을 통하여 위상차를 계산함으로써 색분산을 측정한다. 이 방법은 정확한 색분산값 측정을 가능하게 하나, 다음과 같은 한계점도 노출하고 있다.On the other hand, the phase shift measurement method uses a variable wavelength laser to modulate the transmitted optical signal for each wavelength, and calculates the phase difference by measuring the phase difference by measuring the phase before passing through the optical fiber and the phase after passing through the optical fiber. Measure This method allows accurate color dispersion measurements, but also exposes the following limitations.

첫째, 색분산값 측정의 정확도는 기준 주파수와 측정 주파수의 상대적 차이에 따라 결정된다. 만약 그 차이가 매우 크게 되면 두 주파수 사이에는 위상 모호성(phase ambiguity)이 발생하며, 이에 따라 왜곡된 큰 위상차가 생성되어 오히려 정확도를 떨어뜨리게 된다. 둘째, 이 방법은 가변파장 레이저, 모듈레이션 장치, 위상 측정기 등 고가의 정밀광 계측장비를 사용한다. 따라서, 원가절감 측면을 고려할 때 이율배반적이며, 잦은 이용이 어렵다. 세째, 이 방법은 측정대상인 광섬유의 길이를 한정하며, 정밀 측정시 많은 시간이 소요되는 단점이 있다. 즉, 광섬유의 길이가 수백m 이상일 경우에 색분산값의 정확한 측정이 가능하며, 이 경우 측정소요시간도 매우 길다.First, the accuracy of chromatic dispersion measurement is determined by the relative difference between the reference frequency and the measurement frequency. If the difference is very large, phase ambiguity occurs between the two frequencies, resulting in a large distorted phase difference, which, in turn, degrades accuracy. Second, this method uses expensive precision light measurement equipment such as variable wavelength lasers, modulation devices, and phase meters. Therefore, considering the cost reduction aspect, it is double rate and difficult to use frequently. Third, this method limits the length of the optical fiber to be measured, and has a disadvantage in that a large amount of time is required for precise measurement. That is, when the length of the optical fiber is hundreds of meters or more, it is possible to accurately measure the color dispersion value, in which case the measurement time is also very long.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 측정된 간섭무늬를 퓨리에 변환 분광법에 적용시켜 주파수 구간별로 군속도 값을 생성하고, 생성된 하나 이상의 군속도 값을 특정 차수의 함수로 피팅시킴으로써 광섬유의 색분산을 측정하는 색분산 계산 장치 및 그 방법, 색분산 측정 시스템 및 그 방법, 상기 방법들을 구현하는 프로그램이 저장된 기록매체를 제공함을 목적으로 한다.The present invention has been made to solve the above problems, by applying the measured interference fringe to Fourier transform spectroscopy to generate a group speed value for each frequency section, and by fitting one or more of the generated group speed value as a function of a specific order An object of the present invention is to provide an apparatus and method for calculating color dispersion, a method for measuring color dispersion, a method for transmitting the same, and a recording medium storing a program for implementing the methods.

본 발명은 상술한 목적을 달성하기 위해 안출된 것으로서, 색분산을 계산하는 방법에 있어서, (a) 간섭 성분을 가지는 입력 신호에 가우시안 필터들이 소정의 간격으로 이격된 가우시안 필터군을 적용하여 복수개의 서브 스펙트럼군들을 생성하는 단계; (b) 상기 생성된 복수개의 서브 스펙트럼군들로부터 피크 성분들을 추출하고, 상기 추출된 피크 성분 각각에 따른 시간 지연값을 계산하는 단계; (c) 피팅용 함수를 이용하여 상기 피크 성분의 주파수와 상기 시간 지연값을 변수로 하는 색분산 계산용 함수를 생성하는 단계; 및 (d) 상기 생성된 색분산 계산용 함수를 이용하여 상기 색분산을 계산하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 색분산 계산 방법을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a method for calculating color dispersion, comprising: (a) applying a Gaussian filter group in which Gaussian filters are spaced at predetermined intervals to an input signal having an interference component; Generating subspectral groups; (b) extracting peak components from the generated plurality of subspectral groups and calculating a time delay value according to each of the extracted peak components; (c) generating a function for calculating color dispersion using the fitting function as a variable, the frequency of the peak component and the time delay value; And (d) calculating the chromatic dispersion using the generated chromatic dispersion calculation function.

바람직하게는, 상기 (a) 단계에서의 서브 스펙트럼군의 가우시안 윈도우 함수는 아래 수학식으로 표현되며, 서브 스펙트럼군 사이의 딜레이 값은 아래 B인 것을 특징으로 한다.Preferably, the Gaussian window function of the subspectral group in step (a) is represented by the following equation, and the delay value between the subspectral groups is B below.

[수학식][Equation]

상기에서,

이고,

이며,

이고,

이다. 또한, a는 광도파로와 기준광경로 사이의 광파워 비율, L은 상기 광도파로의 길이, f와 f₀는 동일 시각에 상기 광도파로와 상기 기준광경로를 통과하는 각각의 광신호의 주파수 값,

는 간섭계 암의 딜레이 타임,

는 전파 상수,

는 가우시안 함수의 폭이다.In the above,

ego,

,

ego,

to be. In addition, a is the optical power ratio between the optical waveguide and the reference optical path, L is the length of the optical waveguide, f and f ₀ is the frequency value of each optical signal passing through the optical waveguide and the reference optical path at the same time ,

Is the delay time of the interferometer arm,

Is the propagation constant,

Is the width of the Gaussian function.

바람직하게는, 상기 (c) 단계에서의 피팅용 함수가 이차함수일 경우 상기 (c) 단계에서 생성되는 색분산 계산용 함수는 아래 수학식으로 표현된다.Preferably, when the fitting function in the step (c) is a secondary function, the function for calculating the color dispersion generated in the step (c) is expressed by the following equation.

[수학식][Equation]

상기에서, B(λ)는 피팅용 함수로서

이고, L은 광도파로의 길이이다.In the above, B (λ) is a function for fitting

Where L is the length of the optical waveguide.

또한, 본 발명은 색분산을 측정하는 방법에 있어서, (a) 광신호를 광도파로와 기준광경로로 분기시키는 단계; (b) 상기 광도파로를 통과한 광신호와 상기 기준광경로를 통과한 광신호를 결합시키는 단계; (c) 상기 결합된 광신호에서 간섭 성분을 가지는 신호를 검출하는 단계; (d) 상기 검출된 간섭 성분을 가지는 입력 신호에 가우시안 필터들이 소정의 간격으로 이격된 가우시안 필터군을 적용하여 복수개의 서브 스펙트럼군들을 생성하는 단계; (e) 상기 생성된 복수개의 서브 스펙트럼군들로부터 피크 성분들을 추출하고, 상기 추출된 피크 성분 각각에 따른 시간 지연값을 계산하는 단계; (f) 피팅용 함수를 이용하여 상기 피크 성분의 주파수와 상기 시간 지연값을 변수로 하는 색분산 계산용 함수를 생성하는 단계; 및 (g) 상기 생성된 색분산 계산용 함수를 이용하여 상기 색분산을 계산하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 색분산 측정 방법을 제공한다.In addition, the present invention provides a method for measuring color dispersion, comprising the steps of: (a) dividing an optical signal into an optical waveguide and a reference optical path; (b) combining the optical signal passing through the optical waveguide and the optical signal passing through the reference optical path; (c) detecting a signal having an interference component in the combined optical signal; (d) generating a plurality of subspectral groups by applying a Gaussian filter group in which Gaussian filters are spaced at predetermined intervals to the input signal having the detected interference component; (e) extracting peak components from the generated plurality of subspectral groups and calculating a time delay value according to each of the extracted peak components; (f) generating a function for calculating color dispersion using the fitting function as a variable, the frequency of the peak component and the time delay value; And (g) calculating the chromatic dispersion using the generated chromatic dispersion calculation function.

또한, 본 발명은 색분산을 계산하는 장치에 있어서, 간섭 성분을 가지는 입력 신호에 가우시안 필터들이 소정의 간격으로 이격된 가우시안 필터군을 적용하여 복수개의 서브 스펙트럼군들을 생성하는 서브 스펙트럼군 생성부; 상기 생성된 복수개의 서브 스펙트럼군들로부터 피크 성분들을 추출하고, 상기 추출된 피크 성분 각각에 따른 시간 지연값을 계산하는 서브 스펙트럼군 연산부; 피팅용 함수를 이용하여 상기 피크 성분의 주파수와 상기 시간 지연값을 변수로 하는 색분산 계산용 함수를 생성하는 색분산 계산용 함수 생성부; 및 상기 생성된 색분산 계산용 함수를 이용하여 상기 색분산을 계산하는 색분산 계산부를 포함하는 것을 특징으로 하는 색분산 계산 장치를 제공한다.In addition, the present invention provides an apparatus for calculating color dispersion, comprising: a sub spectral group generator for generating a plurality of sub spectral groups by applying a Gaussian filter group in which Gaussian filters are spaced at predetermined intervals to an input signal having an interference component; A sub spectral group calculator configured to extract peak components from the generated plurality of sub spectral groups and calculate a time delay value according to each of the extracted peak components; A chromatic dispersion calculation function generator for generating a chromatic dispersion calculation function using a fitting function as a variable of the frequency of the peak component and the time delay value; And a chromatic dispersion calculator for calculating the chromatic dispersion using the generated chromatic dispersion calculation function.

또한, 본 발명은 색분산을 측정하는 시스템에 있어서, 일측에서 광신호를 광도파로와 기준광경로로 분기시키며, 타측에서 상기 광도파로를 통과한 광신호와 상기 기준광경로를 통과한 광신호를 결합시키는 간섭계; 상기 결합된 광신호에서 간섭 성분을 가지는 신호를 검출하는 광검출기; 및 상기 검출된 간섭 성분을 가지는 입력 신호에 가우시안 필터들이 소정의 간격으로 이격된 가우시안 필터군을 적용하여 복수개의 서브 스펙트럼군들을 생성하고, 상기 생성된 복수개의 서브 스펙트럼군들로부터 피크 성분들을 추출하고 상기 추출된 피크 성분 각각에 따른 시간 지연값을 계산하며, 피팅용 함수를 이용하여 상기 피크 성분의 주파수와 상기 시간 지연값을 변수로 하는 색분산 계산용 함수를 생성한 후, 상기 생성된 색분산 계산용 함수를 이용하여 상기 색분산을 계산하는 색분산 계산 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 색분산 측정 시스템을 제공한다.In addition, in the system for measuring color dispersion, the optical signal is split into an optical waveguide and a reference optical path on one side, and the optical signal passed through the optical waveguide and the optical signal through the reference optical path on the other side. An interferometer for coupling; A photodetector for detecting a signal having an interference component in the combined optical signal; And generating a plurality of subspectral groups by applying a Gaussian filter group in which Gaussian filters are spaced at predetermined intervals to an input signal having the detected interference component, extracting peak components from the generated plurality of subspectral groups, and Compute a time delay value according to each of the extracted peak components, and use the fitting function to generate a color dispersion calculation function using the frequency of the peak component and the time delay value as variables, and then generate the color dispersion. It provides a color dispersion measurement system comprising a color dispersion calculation device for calculating the color dispersion using a calculation function.

바람직하게는, 상기 간섭계는 상기 입사된 광신호를 상기 광도파로와 상기 기준광경로로 분기시키는 제1 광분배기; 상기 광도파로를 지나는 광신호의 편광을 조절하는 편광 조절기; 상기 광도파로에 장착되는 광섬유; 상기 기준광경로에서 소정 크기의 공기층으로 형성되며, 양단에 렌즈를 구비하는 기준광 흐름로; 및 상기 광도파로를 통과한 광신호와 상기 기준광경로를 통과한 광신호를 결합시키는 제2 광분배기를 포함한다. 또는, 상기 간섭계는 상기 입사된 광신호를 상기 광도파로와 상기 기준광경로로 분기시키는 제1 광분배기; 상기 광도파로를 통과한 광신호와 상기 기준광경로를 통과한 광신호를 결합시키는 제2 광분배기; 상기 광도파로에 장착되는 광섬유; 및 상기 기준광경로 일측에 장착되어 상기 기준광경로의 길이를 변경 시키는 광신호 이송부를 포함한다. 더 바람직하게는, 상기 광신호 이송부는 하나 이상의 반사경을 구비하며, 고정되어 있는 반사경 고정부; 및 하나 이상의 반사경을 구비하며, 상기 반사경 고정부에 접근하거나 멀어지도록 이동하는 반사경 이동부를 포함한다.Preferably, the interferometer comprises: a first optical splitter for splitting the incident optical signal into the optical waveguide and the reference optical path; A polarization controller for controlling polarization of the optical signal passing through the optical waveguide; An optical fiber mounted to the optical waveguide; A reference light flow path formed of an air layer having a predetermined size in the reference light path and having lenses at both ends; And a second optical splitter configured to combine the optical signal passing through the optical waveguide and the optical signal passing through the reference optical path. Alternatively, the interferometer may include a first optical splitter for splitting the incident optical signal into the optical waveguide and the reference optical path; A second optical splitter coupling the optical signal passing through the optical waveguide with the optical signal passing through the reference optical path; An optical fiber mounted to the optical waveguide; And an optical signal transfer unit mounted on one side of the reference light path to change the length of the reference light path. More preferably, the optical signal transfer unit has at least one reflector, the reflector fixing portion is fixed; And a reflector moving unit having at least one reflector and moving to approach or move away from the reflector fixing unit.

또한, 본 발명은 컴퓨터로 판독 가능한 기록매체에 있어서, 상술한 방법을 구현하는 프로그램이 저장되는 기록매체를 제공한다.The present invention also provides a recording medium in which a program for implementing the above-described method is stored in a computer-readable recording medium.

본 발명은 후술하는 구성 및 방법에 따라 다음과 같은 효과를 발생시킨다. 첫째, 광섬유의 모드나 길이에 관계없이 상기 광섬유의 색분산을 측정할 수 있다. 이에 따라, 단일모드 광섬유, 다중모드 광섬유, 수cm로 길이가 짧은 광섬유, 수m 이상으로 길이가 긴 광섬유 등 다양한 형태의 광섬유에 대한 색분산 측정을 단일화된 장치, 단일화된 방법으로써 구현할 수 있다. 둘째, 광섬유의 색분산을 측정함에 약 0.1초가 소요되어 고속 측정이 가능하다. 이에 따라, 간섭계가 일으킬 수 있는 환경오염 등의 문제점을 방지할 수 있다. 세째, 분해능이 60dB 이하로 매우 우수하다. 네째, 생산공정이 빠르게 진행될 수 있으며, 종전보다 고가의 장비가 요구되지 않아(약 20% 저렴) 비용 부담도 적다. 이에 따라, 생산현장에서 보편 적용할 수 있다.The present invention produces the following effects in accordance with the configuration and method described below. First, color dispersion of the optical fiber can be measured regardless of the mode or length of the optical fiber. Accordingly, chromatic dispersion measurement for various types of optical fibers, such as single-mode optical fiber, multi-mode optical fiber, short fiber of several centimeters, and long fiber of several meters or more, can be implemented as a single device or a unified method. Secondly, it takes about 0.1 second to measure the color dispersion of the optical fiber, which enables high-speed measurement. Accordingly, problems such as environmental pollution that can be caused by the interferometer can be prevented. Third, the resolution is very good, below 60dB. Fourth, the production process can proceed quickly, and expensive equipment is not required (about 20% cheaper) than before. Accordingly, it can be applied universally at the production site.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소 들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. First of all, in adding reference numerals to the components of each drawing, it should be noted that the same reference numerals are used as much as possible even if displayed on different drawings. In addition, in describing the present invention, when it is determined that the detailed description of the related known configuration or function may obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted. In addition, the following will describe a preferred embodiment of the present invention, but the technical idea of the present invention is not limited thereto and may be variously modified and modified by those skilled in the art.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 색분산 측정 시스템의 구성을 개략적으로 도시한 개념도이다. 상기 도 1에 도시한 바에 따르면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 색분산 측정 시스템(100)은 광원(110), 간섭계(120), 광검출기(130) 및 색분산 계산장치(140)를 포함하여 이루어진다.1 is a conceptual diagram schematically showing the configuration of a color dispersion measurement system according to a preferred embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the color dispersion measurement system 100 according to a preferred embodiment of the present invention includes a light source 110, an interferometer 120, a photodetector 130, and a color dispersion calculator 140. It is done by

본 발명의 실시예에서 색분산 측정 시스템(100)은 광섬유에 대한 색분산(chromatic dispersion)을 정밀하게 측정하기 위한 것인데, 퓨리에 변환(Fourier Transform)을 이용한 단일모드 광도파로에서의 색분산을 측정함을 특징으로 한다. 이에 따라, 본 발명에서 이용되는 광섬유는 단일모드 광섬유(single-mode optical fiber)인 것이 일반이다. 단일모드 광섬유는 코어(core)의 반경이 10㎛ 미만으로 사용파장에 있어서 전송가능한 전파모드의 수가 하나여서 손실이 매우 적다. 또한, 단일모드 광섬유는 모드간 분산이 없어 넓은 대역폭을 가지며, 신호의 왜곡도 거의 없기 때문에 현재 광대역 광통신에 주 전송매체로써 이용되고 있다.In the embodiment of the present invention, the chromatic dispersion measurement system 100 is for precisely measuring chromatic dispersion of an optical fiber, and measures chromatic dispersion in a single mode optical waveguide using Fourier transform. It is characterized by. Accordingly, it is common that the optical fiber used in the present invention is a single-mode optical fiber. Single-mode optical fiber has a very small loss because the radius of the core is less than 10 mu m and the number of propagation modes that can be transmitted is used in the wavelength of use. In addition, single-mode optical fiber has a wide bandwidth because there is no dispersion between modes, and since there is little distortion of the signal, it is currently used as a main transmission medium for broadband optical communication.

한편, 본 발명의 실시예에서는 다중모드 광섬유(multi-mode optical fiber)의 적용도 가능하다. 다중모드 광섬유는 코어의 반경이 50㎛ 이상으로 가격이 저렴 하고 제작이 용이하며 신호원이 다양한 경우에도 사용 가능하다. 이에, 현재는 협대역 광통신(예컨대, LAN망)에 많이 사용되고 있다. 본 발명에 다중모드 광섬유를 적용시킬 때에는 예컨대 대한민국 특허공개공보 제2007-79618호(발명의 명칭 : 간섭계를 이용한 다중모드 광섬유의 고차모드에 대한 색분산 측정 시스템)나 대한민국 특허등록공보 제549,017호(발명의 명칭 : 다중모드 광원의 자기궤환 레이저 발진을 이용한 색분산 측정장치 및 방법)에 제시된 구성을 참작할 수 있다.On the other hand, in the embodiment of the present invention it is also possible to apply a multi-mode optical fiber. Multimode fiber has a radius of 50㎛ or more, so it is inexpensive, easy to manufacture, and can be used in various signal sources. Therefore, it is currently widely used for narrowband optical communication (for example, a LAN network). When the multimode optical fiber is applied to the present invention, for example, Korean Patent Publication No. 2007-79618 (name of the invention: a color dispersion measurement system for a higher order mode of a multimode optical fiber using an interferometer) or Korean Patent Registration Publication No. 549,017 ( Title of the Invention: Apparatus and method for measuring chromatic dispersion using self-feedback laser oscillation of a multimode light source can be considered.

광원(110)은 본 발명의 실시예에서 일정 선폭의 광신호를 생성 발사하는 역할을 한다. 이러한 광원(110)은 LED(Light Emitting Diode) 광원, SLED 광원, ASE(Amplifed Spontaneous Emission) 광원, 슈퍼컨티늄 광원(supercontinumm optical source) 등으로 구현될 수 있으며, 바람직하게는 임계파장폭이 20㎚ 이상인 광신호를 생성 발사한다.The light source 110 serves to generate and emit an optical signal having a predetermined line width in an embodiment of the present invention. The light source 110 may be implemented as a light emitting diode (LED) light source, an SLED light source, an AMP (Amplifed Spontaneous Emission) light source, a supercontinum optical source, and the like, and the threshold wavelength width is 20 nm. Generate and fire an optical signal that is abnormal.

간섭계(120)는 본 발명의 실시예에서 기준경로를 통과한 광신호와 색분산을 측정할 광섬유를 통과한 광신호를 결합시켜 간섭신호를 취득하는 역할을 한다. 간섭계(120)는 이러한 역할을 원활하게 수행하기 위해 제1 광분배기(121), 편광 조절기(122), 광섬유(123), 기준광 흐름로(124) 및 제2 광분배기(125)를 구비한다.The interferometer 120 combines the optical signal passing through the reference path and the optical signal passing through the optical fiber to measure color dispersion in the embodiment of the present invention to obtain an interference signal. The interferometer 120 includes a first optical splitter 121, a polarization controller 122, an optical fiber 123, a reference light flow path 124, and a second optical splitter 125 to smoothly perform this role.

간섭계(120)는 본 발명의 실시예에서 마하젠더 간섭계(mach-zehnder interferometer)로 구현됨을 특징으로 한다. 마하젠더 간섭계는 광신호가 지연되더라도 이를 입력당시 신호로써 궤환시켜 줌으로써 신호대잡음비(SNR; Signal to Noise Ratio) 특성이 저하됨을 방지시켜 준다. 이에 따르면, 본 발명에서는 광섬유에 대한 색분산을 보다 정밀하게 측정하는 것이 가능하게 된다. 마하젠더 간섭계는 예컨대 대한민국 특허등록공보 제371,721호(발명의 명칭 : 광섬유 간섭계를 이용한 미세거리 측정장치)에 게시된 바가 이용될 수 있겠으나, 대한민국 특허등록공보 제715,865호(발명의 명칭 : 반도체 광증폭기 마하젠더 간섭계를 이용한 전광주파수 상향변환방법)에 제안된 바를 이용함이 보다 바람직하겠다. 그 이유는 이 공보에 제안된 SOA-MZI(Semiconductor Optical Amplifier-Mach Zehnder Interferometer)를 이용할 경우, 광신호의 편광에 따른 변조특성 변화가 적게 되며, 변환 이득이 발생되며(또는 변환 손실이 작게 되며), 상향 변조될 수 있는 주파수 대역폭이 확대되기 때문이다.Interferometer 120 is characterized in that implemented in the embodiment of the present invention mach-zehnder interferometer. The Mach-Zehnder interferometer prevents the deterioration of the signal-to-noise ratio (SNR) characteristics by feeding back the signal as an input signal even if the optical signal is delayed. According to this, in the present invention, it becomes possible to more accurately measure the color dispersion for the optical fiber. The Mach-Zehnder interferometer can be used, for example, as published in Korean Patent Registration No. 371,721 (name of the invention: a fine distance measuring device using an optical fiber interferometer), but Korean Patent Registration Publication No. 715,865 (name of the invention: semiconductor optical It is more preferable to use the proposed method in the all-optical frequency up-conversion method using the amplifier Mach-Zehnder interferometer. The reason is that when using the SOA-MZI (Semiconductor Optical Amplifier-Mach Zehnder Interferometer) proposed in this publication, the change in modulation characteristics due to the polarization of the optical signal is reduced, the conversion gain is generated (or the conversion loss is small). This is because the frequency bandwidth that can be up-modulated is expanded.

한편, 본 발명에 따른 간섭계(120)가 마하젠더 간섭계로 구현됨에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명에 따른 간섭계(120)는 통용되는 마이켈슨 간섭계(michelson interferometer)나 파브리-페롯 간섭계(fabry-perot interferometer)로 구현됨도 가능하다.On the other hand, the interferometer 120 according to the present invention is not limited to being implemented as a Mach-Zehnder interferometer. That is, the interferometer 120 according to the present invention may also be implemented as a Michelson interferometer or a Fabry-perot interferometer.

제1 광분배기(121)는 본 발명의 실시예에서 광원(110)에서 발사된 광신호를 2개로 분기하는 역할을 한다. 제1 광분배기(121)의 역할에 따라 광신호는 광도파로(제1 광분배기(121)~광섬유(FUT; 123)~제2 광분배기(125))와 기준광경로(제1 광분배기(121)~기준광 흐름로(Ref.; 124)~제2 광분배기(125))로 분배된다. 이 경우, 광신호의 분배비율은 50 vs 50이다.The first optical splitter 121 splits the optical signal emitted from the light source 110 into two in the embodiment of the present invention. According to the role of the first optical splitter 121, the optical signal includes an optical waveguide (first optical splitter 121 to optical fiber (FUT) 123 to second optical splitter 125) and a reference optical path (first optical splitter ( 121) to the reference light flow path (Ref. 124) to the second optical splitter 125). In this case, the distribution ratio of the optical signal is 50 vs 50.

편광 조절기(polarization controller; 112)는 본 발명의 실시예에서 광도파로(구체적으로, 제1 광분배기(121)와 광섬유(123) 사이)에 설치되며, 분기되어 광섬유(123)로 이동하는 광신호의 편광을 조절하는 역할을 한다. 또한, 편광 조절 기(122)는 제2 광분배기(125)에서 생성되는 간섭무늬의 가시성(visibility)을 높이기 위해 간섭무늬 측정시 신호대잡음비(SNR)를 상승시키는 역할을 한다.The polarization controller 112 is installed in an optical waveguide (specifically, between the first optical splitter 121 and the optical fiber 123) in an embodiment of the present invention, and is an optical signal that is branched and moved to the optical fiber 123. It plays a role in controlling the polarization of the. In addition, the polarization controller 122 increases the signal-to-noise ratio (SNR) when measuring the interference fringe to increase the visibility of the interference fringe generated by the second optical splitter 125.

편광 조절기(122)는 간섭계(120)의 암(arm)에 강제적으로 스트레스를 인가하고, 광섬유(123)의 공간적인 위치변형을 유도하여 편광상태를 변경시킨다. 편광 조절기(122)는 이를 통해 광신호의 편광 조절을 달성하는데, 이와 같은 편광 조절기(122)의 역할에 따라 광도파로의 광신호와 기준광경로의 광신호는 편광상태가 상호 일치된다. 한편, 본 발명에 따른 편광 조절기(122)는 예컨대 2004년 11월 단양에서 있었던 2004 광자기술 학술회의에서 정승필, 이준행, 손의승, 지호철 및 정윤철이 발표한 "분산편광 조절을 이용한 다채널 PMD 보상"에 제안된 바를 참조할 수 있겠다.The polarization controller 122 forcibly applies a stress to an arm of the interferometer 120 and induces spatial displacement of the optical fiber 123 to change the polarization state. The polarization controller 122 achieves the polarization control of the optical signal through this, and the polarization state of the optical signal of the optical waveguide and the optical signal of the reference optical path coincide with each other according to the role of the polarization controller 122. On the other hand, the polarization controller 122 according to the present invention is a multi-channel PMD using "dispersed polarization control" published by Seung Seung-pil, Lee Jun-ha, Son E-seung, Ji Ho-cheol and Jung Yun-cheol at the 2004 Photon Technology Conference in Danyang, November 2004, for example. See “Reward”.

광섬유(123)와 기준광 흐름로(124)는 본 발명의 실시예에서 분기된 광신호 중 어느 하나에 흐름을 제공하는 역할을 한다. 이를 위해 광섬유(123)와 기준광 흐름로(124)는 각각 양단에 렌즈(126)를 구비한다. 이에 따라 광도파로에서의 광신호가 광섬유(123)를 통과하게 되며, 기준광경로에서의 광신호가 기준광 흐름로(124)를 통과하게 된다. 기준광 흐름로(124)의 경우 공기에 의해 형성되며, 광신호의 흐름속도를 변경할 수 있도록 이동 스테이지(translation stage; 미도시)를 장착한다. 기준광 흐름로(124)는 보통 양단의 렌즈(126)와 RI(Refractive Index)를 인식하고 있는 공기를 포함하기 때문에 이동 스테이지의 모터를 구동시켜 하나의 렌즈를 위치 조절시킨다면 광경로의 길이를 선형적으로 변화시키는 게 가능하게 된다. 상기에서, 이동 스테이지는 예컨대 대한민국 특허공개공보 제2003-74514호(발명의 명칭 : 레이저에 의한 비접촉식 경면물체의 형상 및 두께측정 시스템)나 대한민국 특허등록공보 제509,124호(발명의 명칭 : 정렬용 노광 시스템, 광학 모듈, 광 정렬층 정렬방법 및 액정매질 정렬방법)에 나타난 바가 적용될 수 있겠다.The optical fiber 123 and the reference light flow path 124 serve to provide a flow to any one of the branched optical signals in the embodiment of the present invention. To this end, the optical fiber 123 and the reference light flow path 124 are provided with lenses 126 at both ends, respectively. Accordingly, the optical signal in the optical waveguide passes through the optical fiber 123, and the optical signal in the reference optical path passes through the reference optical flow path 124. The reference light flow path 124 is formed by air, and is equipped with a translation stage (not shown) to change the flow rate of the optical signal. Since the reference light flow path 124 usually includes both the lens 126 and the air recognizing RI (Refractive Index), driving the motor of the moving stage to adjust the position of one lens linearly lengthens the length of the optical path. It is possible to change. In the above, the moving stage is, for example, Republic of Korea Patent Publication No. 2003-74514 (name of the invention: the shape and thickness measurement system of the non-contact mirror surface object by laser) or Republic of Korea Patent Registration No. 509,124 (name of the invention: alignment exposure System, optical module, optical alignment layer alignment method and liquid crystal medium alignment method) may be applied.

제2 광분배기(125)는 본 발명의 실시예에서 광도파로를 통과한 광신호와 기준광경로를 통과한 광신호를 결합시키는 역할을 한다.The second optical splitter 125 serves to combine the optical signal passing through the optical waveguide and the optical signal passing through the reference optical path in the embodiment of the present invention.

광검출기(130)는 본 발명의 실시예에서 제2 광분배기(125)가 결합시킨 광신호에서 간섭 성분을 가지는 신호를 검출하는 역할을 한다. 이에 따라, 본 발명의 실시예에서는 간섭무늬(interference fringe)를 취득할 수 있게 된다. 광검출기(130)의 이러한 역할이 가능한 이유는 광신호가 측정샘플(본 발명에서는 광섬유(123)가 이에 해당함)을 통과할 때에 파장 성분별로 다른 군속도를 가지게 되기 때문이다. 이러한 광검출기(130)는 예컨대 OSA(Optical Spectrum Analyzer), 분광계(spectrometer) 등과 같은 파장성분 광검출기로 구현될 수 있다.The photodetector 130 detects a signal having an interference component in the optical signal coupled by the second optical splitter 125 in the embodiment of the present invention. Accordingly, in the embodiment of the present invention, interference fringes can be obtained. This role of the photodetector 130 is possible because the optical signal has a different group velocity for each wavelength component when passing through the measurement sample (in the present invention, the optical fiber 123 corresponds to this). The photodetector 130 may be implemented as a wavelength component photodetector such as, for example, an optical spectrum analyzer (OSA), a spectrometer, or the like.

색분산 계산장치(140)는 본 발명의 실시예에서 광검출기(130)가 검출한 간섭 성분을 가지는 신호를 이용하여 색분산을 계산하는 역할을 한다. 이에, 색분산 계산장치(140)는 컴퓨터로 구현됨이 일반이나, 반드시 이에 한정될 필요는 없다. 색분산 계산장치(140)가 간섭 성분을 가지는 신호를 이용하여 색분산을 계산하는 방법은 도 3을 참조하여 후술할 것인바 여기서는 생략한다.The chromatic dispersion calculator 140 calculates chromatic dispersion using a signal having an interference component detected by the photodetector 130 in the embodiment of the present invention. Thus, the color dispersion calculator 140 is generally implemented by a computer, but is not necessarily limited thereto. The method of calculating chromatic dispersion using the signal having the interference component by the chromatic dispersion calculator 140 will be described later with reference to FIG. 3 and will not be described herein.

다음으로, 도 1에 도시된 색분산 측정 시스템(100)의 구성에 따라 단일모드 광도파로에서의 색분산을 측정하는 방법을 설명한다. 도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 색분산 측정 시스템의 색분산 측정방법을 도시한 순서도이다.Next, a method of measuring color dispersion in the single mode optical waveguide according to the configuration of the color dispersion measuring system 100 shown in FIG. 1 will be described. 2 is a flowchart illustrating a method of measuring color dispersion of a color dispersion measuring system according to a preferred embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 먼저 광원(110)이 임계파장폭이 20㎚ 이상인 광신호를 생성 발사한다(S200). 그러면, 발사된 광신호는 제1 광분배기(121)에 입사된다. 다음으로, 제1 광분배기(121)는 입사광을 분기시켜 2개의 경로로 분배한다(S205). 이때, 광분배 비율은 50:50이다. 다음으로, 편광 조절기(122)가 광도파로로 분배된 광신호의 편광을 조절한다(S210). 이후, 편광 조절된 광신호는 측정대상이 되는 광섬유(123)를 지나 제2 광분배기(125) 방향으로 진행한다(S215). 한편, 기준광경로로 분배된 광신호는 통상 공기층으로 형성되는 기준광 흐름로(124)를 지나 제2 광분배기(125) 방향으로 진행한다(S220).Referring to FIG. 2, first, the light source 110 generates and emits an optical signal having a threshold wavelength width of 20 nm or more (S200). Then, the emitted optical signal is incident on the first optical splitter 121. Next, the first optical splitter 121 splits the incident light into two paths (S205). At this time, the light distribution ratio is 50:50. Next, the polarization controller 122 adjusts the polarization of the optical signal distributed to the optical waveguide (S210). Thereafter, the polarization-controlled optical signal passes in the direction of the second optical splitter 125 through the optical fiber 123 to be measured (S215). On the other hand, the optical signal distributed in the reference optical path proceeds toward the second optical splitter 125 through the reference light flow path 124 which is usually formed as an air layer (S220).

다음으로, 제2 광분배기(125)는 두 경로를 통해 전달된 광신호를 결합시킨다(S225). 이후, 광검출기(130)는 결합된 광신호에서 간섭 성분을 가지는 신호를 검출한다(S230). 이때, 검출되는 간섭 성분을 가지는 신호는 간섭무늬(interference fringe) 형태로써 파장 영역에 관계하여 모듈레이션되며, 각 파장에 대한 위상값을 가진다. 이러한 간섭무늬 신호는 정현파(sinusoidal) 형태의 진동과 유사한 구조를 가지며, 인접하는 피크지점 간의 위상차가 2π로 설정된다. 한편, S230 단계에서 간섭무늬 신호의 검출이 용이하지 않을 시에는 기준광 흐름로(124)에 장착된 이동 스테이지를 조작하여 간섭무늬의 모듈레이션 간격을 조정함이 바람직하다.Next, the second optical splitter 125 combines the optical signals transmitted through the two paths (S225). Then, the photodetector 130 detects a signal having an interference component in the combined optical signal (S230). In this case, the signal having the detected interference component is modulated with respect to the wavelength region in the form of an interference fringe, and has a phase value for each wavelength. The interference fringe signal has a structure similar to a sinusoidal vibration, and the phase difference between adjacent peak points is set to 2π. On the other hand, when it is not easy to detect the interference fringe signal in step S230, it is preferable to adjust the modulation interval of the interference fringe by operating the moving stage mounted on the reference light flow path (124).

다음으로, 색분산 계산장치(140)가 퓨리에 변환 분광법을 이용하여 간섭무늬 신호에서 주파수별 서브 스펙트럼군을 생성하고, 생성된 주파수별 서브 스펙트럼군 을 미분함으로써 측정대상이 되는 광섬유(123)의 색분산을 계산한다(S235). 이 S235 단계를 도 3을 참조하여 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.Next, the chromatic dispersion calculation device 140 generates a subspectral group for each frequency in the interference fringe signal using Fourier transform spectroscopy, and differentiates the generated subspectral group for each frequency to color the optical fiber 123 to be measured. The variance is calculated (S235). This step S235 will be described in more detail with reference to FIG. 3 as follows.

먼저 DC 성분 제거부(300)가 간섭무늬 신호에서 주파수 값이 0인 DC 성분을 제거한다(S300). DC 성분이 제거된 간섭무늬 신호는 도 4의 (b)에서 보는 바와 같이 도시된다. 다음으로, 정규화 처리부(305)가 DC 성분이 제거된 신호의 위상을 전이하여 정규화(normallization)시킨다(S305). 이 경우, 정규화 처리부(305)는 예컨대 힐버트 변환 방법(hilbert transformation method)을 이용할 수 있다. 이에 따라, 정규화된 간섭무늬는 도 4의 (c)에 도시된 바와 같이 일정 진폭을 유지하게 된다.First, the DC component removing unit 300 removes a DC component having a frequency value of 0 from the interference fringe signal (S300). The interference fringe signal from which the DC component is removed is shown as shown in FIG. Next, the normalization processing unit 305 transitions the phase of the signal from which the DC component is removed and normalizes it (S305). In this case, the normalization processing unit 305 may use, for example, a Hilbert transformation method. Accordingly, the normalized interference fringe maintains a constant amplitude as shown in FIG.

다음으로, 가우시안 필터링부(310)가 멀티 모드의 가우시안 필터(gaussian filter)를 이용하여 정규화된 간섭무늬 신호를 필터링시킨다(S310). 이에 따라, 본 발명의 실시예에서는 소정의 주파수 간격을 가지는 복수개의 서브 스펙트럼군들을 생성할 수 있게 된다. 예컨대, 도 5의 (a)에 도시된 바와 같이 간섭무늬 신호가 5개의 서브 스펙트럼군들로 구분된 경우, 필터링된 간섭무늬 신호는 동일한 선폭을 가지는 5개의 가우시안 윈도우 함수(gaussian window function)의 곱으로 나타나며, 주기적으로 반복되는 형태를 띠게 된다. 이 경우, 각각의 서브 스펙트럼군에 대한 가우시안 윈도우 함수를 수학식으로 나타내면 다음과 같다.Next, the Gaussian filtering unit 310 filters the normalized interference fringe signal using a multi-mode Gaussian filter (S310). Accordingly, in the embodiment of the present invention, a plurality of subspectral groups having a predetermined frequency interval can be generated. For example, when the interference fringe signal is divided into five subspectral groups as shown in FIG. 5A, the filtered interference fringe signal is a product of five Gaussian window functions having the same line width. Appears as, and will be repeated periodically. In this case, the Gaussian window function for each subspectral group is represented as follows.

여기에서,

,

이다. 또한, a는 두 경로에서의 광신호 간 광파워 비율이며, L은 측정대상이 되는 광섬유(123)의 길이이다. 그리고, f와 f₀는 동일 시각에 상기 광섬유(123)와 기준광 흐름로(124)를 통과하는 광신호의 주파수 값이다.

는 간섭계(120) 암의 딜레이 타임(delay time)이며,

는 전파 상수(propagation constant)이다. 그리고,

는 가우시안 함수의 폭이다.From here,

,

to be. In addition, a is the optical power ratio between optical signals in two paths, and L is the length of the optical fiber 123 to be measured. And f and f ₀ are frequency values of the optical signal passing through the optical fiber 123 and the reference light flow path 124 at the same time.

Is the delay time of the interferometer 120 arm,

Is a propagation constant. And,

Is the width of the Gaussian function.

한편, 서브 스펙트럼군 사이의 딜레이 값은 상기 B를 통해 구할 수 있다.On the other hand, the delay value between the sub-spectral group can be obtained through the B.

이상, 상술한 DC 성분 제거부(300), 정규화 처리부(305) 및 가우시안 필터링부(310)는 궁극적으로 간섭무늬 신호에 가우시안 필터들이 소정의 간격으로 이격된 가우시안 필터군을 적용시켜 복수개의 서브 스펙트럼군들을 생성하는 역할을 수행한다. 따라서, 본 발명의 실시예에서 색분산 계산장치(140)는 이들(300 내지 310)을 통합한 서브 스펙트럼군 생성부(미도시)를 대신 구비시키는 것도 가능하다.As described above, the DC component removing unit 300, the normalization processing unit 305, and the Gaussian filtering unit 310 ultimately apply a Gaussian filter group in which Gaussian filters are spaced at predetermined intervals to the interference fringe signal, thereby providing a plurality of sub-spectrums. It serves to create groups. Therefore, in the exemplary embodiment of the present invention, the color dispersion calculator 140 may be provided with a sub-spectral group generator (not shown) incorporating these 300 to 310.

다음으로, 서브 스펙트럼군 연산부(315)가 생성된 복수개의 서브 스펙트럼군들에서 각각의 피크 성분을 추출하고, 추출된 각각의 피크 성분에 대한 시간 지연값을 계산한다(S315). 도 5의 (b)는 퓨리에 변환을 통해 얻어진 각각의 서브 스펙트럼군의 피크치를 가우시안 윈도우 함수의 중심 주파수 값에 매칭시키고, 이를 시간 지연(time delay)에 따라 도출함으로써 얻은 시간영역에서의 강도(intensity) 분포이다. 한편, [수학식 1]에 대한 퓨리에 변환을 수학식으로 나타내면 다음과 같다.Next, the sub spectral group calculating unit 315 extracts each peak component from the generated plurality of sub spectral groups, and calculates a time delay value for each extracted peak component (S315). FIG. 5 (b) shows the intensity in the time domain obtained by matching the peak value of each subspectral group obtained through the Fourier transform to the center frequency value of the Gaussian window function and deriving it according to the time delay. ) Distribution. On the other hand, the Fourier transform for [Equation 1] is expressed as the following equation.

여기에서, t는 각각의 피크에서의 타임 딜레이 값이며, B는 타임 딜레이 값 간의 차이다. 그리고, ＊와

는 각각 스탠다드 컨벌루션 오퍼레이터(standard convolution operator)과 디랙 델타 함수(dirac delta function)를 의미한다.Where t is the time delay value at each peak and B is the difference between the time delay values. And ＊ and

Denotes a standard convolution operator and a dirac delta function, respectively.

다음으로, 색분산 계산용 함수 생성부(320)가 피팅용 함수를 이용하여 상기 피크 성분의 중심 주파수와 상기 시간 지연값을 변수로 하는 색분산 계산용 함수를 생성한다(S320). 이때, 색분산 계산용 함수 생성부(320)는 최소 제곱법(method of least squares)을 고려한 커브 피팅(curve fitting)을 이용하는데, 바람직하게는 큐빅 스플라인 피팅 알고리즘(cubic spline fitting algorithm)과 같은 비선형 피팅 알고리즘을 이용한다.Next, the color dispersion calculation function generation unit 320 generates a color dispersion calculation function using the center frequency and the time delay value of the peak component as variables using the fitting function (S320). At this time, the function generation unit 320 for chromatic dispersion calculation uses a curve fitting considering a method of least squares, preferably a nonlinear type such as a cubic spline fitting algorithm. Use a fitting algorithm.

아래 [수학식 3]은 색분산 계산용 함수 생성부(320)가 피팅용 함수를 대입한 후 미분을 통해 색분산 계산용 함수를 생성하는 과정을 보여준다. 이를 그래프로 작성하면 도 5의 (c)에 도시된 바를 취득할 수 있다.Equation 3 below shows a process of generating the chromatic dispersion calculation function through the derivative after the chromatic dispersion calculation function generating unit 320 substitutes the fitting function. By plotting this, the bar shown in FIG. 5C can be obtained.

상기에서, B(λ)는 피팅용 함수로서

이다. 본 발명의 실시예에서 피팅용 함수는 이차함수임이 보통인데, 꼭 이에 한정될 필요는 없다.In the above, B (λ) is a function for fitting

to be. In the embodiment of the present invention, the fitting function is usually a quadratic function, but is not necessarily limited thereto.

다음으로, 색분산 계산부(325)가 생성된 색분산 계산용 함수를 이용하여 파장에 따른 광섬유(123)의 색분산 값을 계산한다(S325). 색분산 계산부(325)의 색분산 계산에 따라 도출되는 광섬유의 색분산 계수와 파장 사이의 관계를 그래프로 나타내면 도 5의 (d)와 같게 된다. 도 5의 (d)에서 ①이 본 발명의 색분산 측정방법에 따른 결과를 나타내며, ②가 종래의 색분산 측정방법에 따른 결과를 나타낸다.Next, the chromatic dispersion calculation unit 325 calculates the chromatic dispersion value of the optical fiber 123 according to the wavelength by using the generated chromatic dispersion calculation function (S325). The relationship between the color dispersion coefficient and the wavelength of the optical fiber derived by the color dispersion calculation of the color dispersion calculator 325 is shown in FIG. 5 (d). In (d) of FIG. 5, ① indicates a result according to the method of measuring color dispersion of the present invention, and ② indicates a result according to a conventional method of measuring color dispersion.

한편, 가우시안 윈도우 함수의 곱으로 나타나는 간섭무늬 신호가 도 6의 (a) 또는 (c)와 같을 경우, 측정 광섬유의 색분산 계수와 파장 사이의 관계 그래프는 각각 도 6의 (b) 또는 (d)와 같게 된다. 이상, 도 5의 (d), 도 6의 (b), 도 6의 (d) 등을 참조할 경우, 본 발명은 다음과 같은 장점을 가짐을 알 수 있다.On the other hand, when the interference fringe signal represented by the product of the Gaussian window function is equal to (a) or (c) of FIG. Becomes equal to). As described above, referring to FIG. 5 (d), FIG. 6 (b), and FIG. 6 (d), it can be seen that the present invention has the following advantages.

첫째, 광섬유의 모드나 길이에 관계없이 상기 광섬유의 색분산을 측정할 수 있다. 이에 따라, 단일모드 광섬유, 다중모드 광섬유, 길이가 짧은 광섬유, 수m 이상으로 길이가 긴 광섬유 등 다양한 광섬유의 색분산 측정방법을 하나의 장치를 통하여 구현할 수 있다. 둘째, 광섬유의 색분산을 측정함에 약 0.1초가 소요되어 고속 측정이 가능하다. 세째, 분해능이 60dB 이하로 매우 우수하다.First, color dispersion of the optical fiber can be measured regardless of the mode or length of the optical fiber. Accordingly, the method of measuring the color dispersion of various optical fibers, such as a single mode optical fiber, a multimode optical fiber, a short optical fiber, and a fiber having a length of several meters or more, can be realized through a single device. Secondly, it takes about 0.1 second to measure the color dispersion of the optical fiber, which enables high-speed measurement. Third, the resolution is very good, below 60dB.

한편, 본 발명에 따른 색분산 측정 시스템은 반사경을 이용하여 간섭계를 구현함도 가능하다. 이하, 이에 대해 상세히 설명하기로 한다. 도 7은 본 발명의 바람직한 또다른 실시예에 따른 색분산 측정 시스템의 구성을 개략적으로 도시한 개념도이다. 상기 도 7에 도시한 바에 따르면, 본 발명의 바람직한 또다른 실시예에 따른 색분산 측정 시스템(700)은 광원(110), 간섭계(710), 광검출기(130) 및 색분산 계산장치(140)를 포함하여 이루어진다.On the other hand, the color dispersion measurement system according to the present invention may implement an interferometer using a reflector. This will be described in detail below. 7 is a conceptual diagram schematically showing a configuration of a color dispersion measurement system according to another preferred embodiment of the present invention. As shown in FIG. 7, the color dispersion measurement system 700 according to another preferred embodiment of the present invention includes a light source 110, an interferometer 710, a photodetector 130, and a color dispersion calculator 140. It is made, including.

도 7에 도시된 색분산 측정 시스템(700)은 도 1에 도시된 색분산 측정 시스템(100)과 비교할 경우 간섭계의 내부 구성면에서 차이가 있다. 이에, 두 시스템과 두 간섭계의 구별을 위하여 이하 설명에서는 도 7의 색분산 측정 시스템(700)과 간섭계(710)를 각각 제2 색분산 측정 시스템과 제2 간섭계로 명명하기로 한다. 물론, 이에 대응하여 도 1의 색분산 측정 시스템(100)과 간섭계(120)는 이하 설명에서 제1 색분산 측정 시스템과 제1 간섭계로 명명될 수 있겠다.The color dispersion measurement system 700 shown in FIG. 7 is different in terms of the internal configuration of the interferometer when compared to the color dispersion measurement system 100 shown in FIG. 1. Therefore, in order to distinguish between the two systems and the two interferometers, the color dispersion measurement system 700 and the interferometer 710 of FIG. 7 will be referred to as a second color dispersion measurement system and a second interferometer, respectively. Of course, the chromatic dispersion measurement system 100 and the interferometer 120 of FIG. 1 may be referred to as a first chromatic dispersion measurement system and a first interferometer in the following description.

제2 간섭계(710)는 본 발명의 실시예에서 제1 광분배기(121), 광섬유(123), 집광렌즈(711), 콜리메이션 렌즈(collimation lens; 712), 제1 반사경(713), 제2 반사경(714), 광신호 이송부(715) 및 제2 광분배기(125)를 포함하여 이루어진다. 제1 광분배기(121), 광섬유(123) 및 제2 광분배기(125)는 도 1의 것과 동일한 기능을 수행하므로 상세한 설명을 생략한다. 다만, 제1 광분배기(121)가 분기시킨 두 광신호는 각각 광도파로(제1 광분배기(121)~광섬유(123)~제1 반사경(713)~제2 광분배기(125))와 기준광경로(제1 광분배기(121)~제2 반사경(714)~광신호 이송부(715)~제2 광분배기(125))로 진행함에 유념한다.The second interferometer 710 may include the first optical splitter 121, the optical fiber 123, the condenser lens 711, the collimation lens 712, the first reflector 713, and the first reflector 713. 2 includes a reflector 714, an optical signal transfer unit 715, and a second optical splitter 125. Since the first optical splitter 121, the optical fiber 123, and the second optical splitter 125 perform the same functions as those of FIG. 1, a detailed description thereof will be omitted. However, the two optical signals branched by the first optical splitter 121 are the optical waveguides (first optical splitter 121-optical fiber 123-first reflector 713-second optical splitter 125) and reference, respectively. Note that the process proceeds to the optical path (the first optical splitter 121, the second reflector 714, the optical signal transfer unit 715, and the second optical splitter 125).

집광렌즈(711)와 콜리메이션 렌즈(712)는 본 발명의 실시예에서 광섬유(123)의 양단에 장착된다. 집광렌즈(711)는 광섬유(123)의 전단에 장착되며, 광신호가 광섬유(123)를 원활하게 통과할 수 있도록 집광시키는 역할을 한다. 반면, 콜리메이션 렌즈(712)는 광섬유(123)의 후단에 장착되며, 광섬유(123)를 통과한 광신호가 평행광으로써 진행될 수 있도록 한다. 이에, 본 발명의 실시예에서 콜리메이션 렌즈(712)는 시준렌즈로 대체됨도 가능하다.The condenser lens 711 and the collimation lens 712 are mounted at both ends of the optical fiber 123 in the embodiment of the present invention. The condenser lens 711 is mounted at the front end of the optical fiber 123 and serves to condense the optical signal so that the optical signal can pass smoothly through the optical fiber 123. On the other hand, the collimation lens 712 is mounted to the rear end of the optical fiber 123, so that the optical signal passing through the optical fiber 123 can proceed as parallel light. Thus, in the embodiment of the present invention, the collimation lens 712 may be replaced with a collimating lens.

제1 반사경(713)과 제2 반사경(714)은 본 발명의 실시예에서 반사를 통해 광신호의 흐름을 변경시키는 역할을 한다. 구체적으로, 제1 반사경(713)은 콜리메이션 렌즈(712)를 통과한 광신호를 제2 광분배기(125) 방향으로 반사시키는 역할을 한다. 그리고, 제2 반사경(714)은 제1 광분배기(121)에서 분기된 하나의 광신호를 광신호 이송부(715) 방향으로 반사시키는 역할을 한다. 물론, 본 발명의 실시예에서 제1 반사경(713)이 제1 광분배기(121)가 분기시킨 광신호를 집광렌즈(711) 방향으로 반사시키거나, 제2 반사경(714)이 광신호 이송부(715)를 통과한 광신호를 제2 광분배기(125) 방향으로 반사시키는 역할을 수행함도 가능하다.The first reflector 713 and the second reflector 714 serve to change the flow of the optical signal through the reflection in the embodiment of the present invention. In detail, the first reflector 713 reflects the optical signal passing through the collimation lens 712 toward the second optical splitter 125. The second reflector 714 reflects one optical signal branched from the first optical splitter 121 toward the optical signal transfer unit 715. Of course, in the embodiment of the present invention, the first reflector 713 reflects the optical signal branched by the first optical splitter 121 toward the condensing lens 711, or the second reflector 714 is the optical signal transfer unit ( It is also possible to reflect the optical signal passing through the 715 in the direction of the second optical splitter (125).

광신호 이송부(715)는 본 발명의 실시예에서 복수개의 반사경을 구비하는데, 이들을 통하여 광경로의 길이를 변화시키는 역할을 한다. 이를 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다. 복수개의 반사경은 이동성이 없는 반사경 고정부(716)와 이동성을 수반하는 반사경 이동부(717)에 나뉘어 장착된다. 반사경 이동부(717)는 모터(미도시)의 구동에 따라 반사경 고정부(716)에 가까워지거나 멀어지며, 이를 통해 모듈레이션된 간섭무늬의 간격을 조절하게 된다. 즉, 반사경 이동부(717)가 반사경 고정부(716)에 접근하게 되면 간섭무늬 사이의 간격이 넓어지게 되며, 반사경 이동부(717)가 반사경 고정부(716)에서 멀어지게 되면 간섭무늬 사이의 간격이 조밀하게 되는 식이다.The optical signal transfer unit 715 has a plurality of reflectors in the embodiment of the present invention, and serves to change the length of the optical path through them. This will be described in more detail as follows. The plurality of reflectors are separately mounted on the reflector fixing part 716 having no mobility and the reflector moving part 717 having mobility. The reflector moving unit 717 is closer to or away from the reflector fixing unit 716 according to the driving of the motor (not shown), thereby adjusting the distance of the modulated interference fringe. That is, when the reflector moving part 717 approaches the reflector fixing part 716, the distance between the interference fringes becomes wider, and when the reflector moving part 717 moves away from the reflector fixing part 716, The gap becomes compact.

이상 설명한 제2 간섭계(710)는 본 발명의 실시예에서 간섭무늬 간격을 모니터링함으로써 퓨리에 변환시 일어날 수 있는 표준구간오차(sampling interval error)를 보상해준다. 한편, 제2 간섭계(710)는 색분산 측정의 정확도를 높이기 위한 방편으로써 각각의 간섭무늬가 동일한 편광상태를 유지할 수 있도록 일측에 편광 조절기(미도시)를 장착할 수 있다.The second interferometer 710 described above compensates for the sampling interval error that may occur during the Fourier transform by monitoring the interference fringe spacing in the embodiment of the present invention. On the other hand, the second interferometer 710 may be equipped with a polarization regulator (not shown) on one side so that each interference fringe to maintain the same polarization state as a way to increase the accuracy of the chromatic dispersion measurement.

다음으로, 본 발명에 따른 제2 색분산 측정 시스템(700)의 광도파로에서의 색분산 측정방법을 설명한다. 도 8은 본 발명의 바람직한 또다른 실시예에 따른 색분산 측정 시스템의 색분산 측정방법을 도시한 순서도이다.Next, the chromatic dispersion measurement method in the optical waveguide of the second chromatic dispersion measurement system 700 according to the present invention will be described. 8 is a flowchart illustrating a method of measuring color dispersion of a color dispersion measuring system according to another exemplary embodiment of the present invention.

도 8을 참조하면, 광신호가 생성된 후 제1 광분배기(121)를 통하여 광도파로와 기준광경로로 분배되기까지의 과정(S800~S805)은 도 2의 경우와 동일하므로 이하 설명을 생략한다. S805 단계 이후, 집광렌즈(711)는 광도파로에 진입한 광신호 를 집광시키고(S810), 집광된 광신호는 광섬유(123)를 통과한다(S815). 이후, 광신호는 콜리메이션 렌즈(712)를 통해 평행광으로 조정되며(S820), 제1 반사경(713)을 거쳐 제2 광분배기(125)에 도달하게 된다(S825).Referring to FIG. 8, the process (S800 ˜ S805) from the optical signal to the optical waveguide and the reference optical path through the first optical splitter 121 is the same as that of FIG. . After operation S805, the condenser lens 711 condenses the optical signal entering the optical waveguide (S810), and the condensed optical signal passes through the optical fiber 123 (S815). Thereafter, the optical signal is adjusted to parallel light through the collimation lens 712 (S820), and reaches the second optical splitter 125 through the first reflector 713 (S825).

한편, 기준광경로에 진입한 광신호는 제2 반사경(714)을 통해 진행방향이 조정된다(S830). 이후, 광신호 이송부(715)를 거쳐 일정시간 경과후 제2 광분배기(125)에 도달한다(S835). 제2 광분배기(125)에 도달한 후 결합된 광신호를 이용하여 광섬유(123)의 색분산 값을 계산하기까지의 과정(S840~S850)은 도 2에 잘 나타나 있는 바, 이하 설명을 생략한다.Meanwhile, the traveling direction of the optical signal entering the reference optical path is adjusted through the second reflector 714 (S830). Thereafter, after the predetermined time passes through the optical signal transfer unit 715, the second optical splitter 125 reaches (S835). After reaching the second optical splitter 125, the processes S840 to S850 for calculating the color dispersion value of the optical fiber 123 using the combined optical signal are well illustrated in FIG. do.

한편, 상술한 본 발명의 실시예들은 컴퓨터에서 실행될 수 있는 프로그램으로 작성 가능하고, 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 이용하여 상기 프로그램을 동작시키는 범용 디지털 컴퓨터에서 구현될 수 있다. 상기 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체는 마그네틱 저장매체(예를 들면, ROM, 플로피 디스크, 하드 디스크 등), 광학적 판독 매체(예를 들면, CD-ROM, DVD 등) 및 캐리어 웨이브(예를 들면, 인터넷을 통한 전송)와 같은 저장매체를 포함한다.Meanwhile, the above-described embodiments of the present invention can be written as a program that can be executed in a computer, and can be implemented in a general-purpose digital computer that operates the program using a computer-readable recording medium. The computer-readable recording medium may include a magnetic storage medium (for example, a ROM, a floppy disk, a hard disk, etc.), an optical reading medium (for example, a CD-ROM, a DVD, etc.) and a carrier wave (for example, Storage media such as transmission over the Internet).

이상의 설명은 본 발명의 기술사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면 에 의하여 본 발명의 기술사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is merely illustrative of the technical spirit of the present invention, and those skilled in the art to which the present invention pertains various modifications, changes, and substitutions without departing from the essential characteristics of the present invention. will be. Accordingly, the embodiments disclosed in the present invention and the accompanying drawings are not intended to limit the technical spirit of the present invention but to describe the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by the embodiments and the accompanying drawings. . The scope of protection of the present invention should be interpreted by the following claims, and all technical ideas within the scope equivalent thereto should be construed as being included in the scope of the present invention.

본 발명에 따르면, 첫째, 광섬유의 모드나 길이에 관계없이 상기 광섬유의 색분산을 측정함이 가능하다. 둘째, 광섬유의 색분산을 고속으로 측정함이 가능하다. 세째, 분해능이 매우 우수하다. 네째, 생산공정이 빠르게 진행되며, 고가의 장비가 요구되지 않아 비용 부담도 적다. 이상 상술한 효과에 비추어 볼 때, 본 발명은 광섬유의 생산현장에 보편 적용될 수 있는 바, 경쟁력이 우수할 것으로 예측된다.According to the present invention, first, it is possible to measure the color dispersion of the optical fiber regardless of the mode or length of the optical fiber. Second, it is possible to measure the color dispersion of the optical fiber at high speed. Third, the resolution is very good. Fourth, the production process proceeds quickly and costs are low because expensive equipment is not required. In view of the above-described effects, the present invention can be widely applied to the production site of the optical fiber, it is expected to be excellent in competitiveness.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 색분산 측정 시스템의 구성을 개략적으로 도시한 개념도,1 is a conceptual diagram schematically showing the configuration of a color dispersion measurement system according to a preferred embodiment of the present invention;

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 색분산 측정 시스템의 색분산 측정방법을 도시한 순서도,2 is a flowchart illustrating a method of measuring color dispersion of a color dispersion measuring system according to a preferred embodiment of the present invention;

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 색분산 측정 시스템에 있어서, 색분산 계산장치의 색분산 계산방법을 도시한 순서도,3 is a flowchart illustrating a color dispersion calculation method of a color dispersion calculator in a color dispersion measurement system according to a preferred embodiment of the present invention;

도 4 내지 도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 색분산 계산방법을 설명하기 위한 그래프,4 to 6 are graphs for explaining a method for calculating color dispersion according to a preferred embodiment of the present invention;

도 7은 본 발명의 바람직한 또다른 실시예에 따른 색분산 측정 시스템의 구성을 개략적으로 도시한 개념도,7 is a conceptual diagram schematically showing the configuration of a color dispersion measurement system according to another preferred embodiment of the present invention;

도 8은 본 발명의 바람직한 또다른 실시예에 따른 색분산 측정 시스템의 색분산 측정방법을 도시한 순서도이다.8 is a flowchart illustrating a method of measuring color dispersion of a color dispersion measuring system according to another exemplary embodiment of the present invention.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>

100, 700 : (제1, 제2) 색분산 측정 시스템 110 : 광원100, 700: (first, second) color dispersion measurement system 110: light source

120, 710 : (제1, 제2) 간섭계 121 : 제1 광분배기120, 710: (first, second) interferometer 121: first optical splitter

122 : 편광 조절기 123 : 광섬유122: polarization regulator 123: optical fiber

124 : 기준광 흐름로 125 : 제2 광분배기124: reference light flow path 125: second optical splitter

126 : 렌즈 130 : 광검출기126 lens 130 photo detector

140 : 색분산 계산장치 711 : 집광렌즈140: color dispersion calculator 711: condenser lens

712 : 콜리메이션 렌즈 713 : 제1 반사경712 collimation lens 713 first reflector

714 : 제2 반사경 715 : 광신호 이송부714: second reflector 715: optical signal transfer unit

716 : 반사경 고정부 717 : 반사경 이동부716: reflector fixing unit 717: reflector moving unit

Claims

In the method of calculating the color dispersion,

(a) removing the DC component from the input signal having the interference component, shifting and normalizing the phase of the signal from which the DC component is removed, and normalizing the signal using a Gaussian filter group in which Gaussian filters are spaced at predetermined intervals; Generating a plurality of sub-spectral groups by filtering;

(b) extracting peak components from the generated plurality of subspectral groups and calculating a time delay value according to each of the extracted peak components;

(c) generating a function for calculating color dispersion using the fitting function as a variable, the frequency of the peak component and the time delay value; And

(d) calculating the chromatic dispersion using the generated chromatic dispersion calculation function;

Color dispersion calculation method comprising a.

delete

The method of claim 1,

The Gaussian window function of the subspectral group in step (a) is represented by the following equation, and the delay value between the subspectral groups is B below.

[Equation]

In the above,

ego,

,

ego,

Is the delay time of the interferometer arm,

Is the propagation constant,

Is the width of the Gaussian function.

The method of claim 1,

The method of fitting the dispersion in the step (c) is characterized in that the quadratic function.

The method of claim 4, wherein

The color dispersion calculation function generated in the step (c) is represented by the following equation.

[Equation]

In the above, B (λ) is a function for fitting

Where L is the length of the optical waveguide.

In the method of measuring the color dispersion,

(a) dividing the optical signal into an optical waveguide and a reference optical path;

(b) combining the optical signal passing through the optical waveguide and the optical signal passing through the reference optical path;

(c) detecting a signal having an interference component in the combined optical signal;

(d) removing a DC component from the input signal having the detected interference component, shifting and normalizing a phase of the signal from which the DC component is removed, and using a Gaussian filter group in which Gaussian filters are spaced at predetermined intervals; Filtering the normalized signal to generate a plurality of subspectral groups;

(e) extracting peak components from the generated plurality of subspectral groups and calculating a time delay value according to each of the extracted peak components;

(f) generating a function for calculating color dispersion using the fitting function as a variable, the frequency of the peak component and the time delay value; And

(g) calculating the chromatic dispersion using the generated chromatic dispersion calculation function;

Color dispersion measurement method comprising a.

The method of claim 6,

And (b) adjusting the polarization of the optical signal passing through the optical waveguide or changing the length of the reference optical path between the steps (b) and (c).

In the device for calculating the color dispersion,

A DC component removing unit for removing a DC component from an input signal having an interference component, a normalization processing unit for shifting and normalizing a phase of the signal from which the DC component is removed, and a Gaussian filter group in which Gaussian filters are spaced at predetermined intervals A subspectral group generation unit including a Gaussian filtering unit to filter the normalized signal to generate a plurality of subspectral groups;

A sub spectral group calculator configured to extract peak components from the generated plurality of sub spectral groups and calculate a time delay value according to each of the extracted peak components;

A chromatic dispersion calculation function generator for generating a chromatic dispersion calculation function using a fitting function as a variable of the frequency of the peak component and the time delay value; And

A color dispersion calculator for calculating the color dispersion using the generated color dispersion calculation function.

Chromatic dispersion calculation device comprising a.

delete

The method of claim 8,

And the sub spectral group generating unit generates the sub spectral group in which a Gaussian window function is expressed by the following equation, and determines B below as a delay value between the sub spectral groups.

[Equation]

In the above,

ego,

,

ego,

Is the delay time of the interferometer arm,

Is the propagation constant,

Is the width of the Gaussian function.

The method of claim 8,

The chromatic dispersion calculation function generating unit uses a quadratic function as the fitting function.

The method of claim 11,

The chromatic dispersion calculation function generating unit generates the chromatic dispersion calculation function represented by the following equation.

[Equation]

In the above, B (λ) is a function for fitting

Where L is the length of the optical waveguide.

In a system for measuring chromatic dispersion,

An interferometer for splitting an optical signal into an optical waveguide and a reference optical path at one side, and combining the optical signal having passed through the optical waveguide and the optical signal having passed through the reference optical path at the other side;

A photodetector for detecting a signal having an interference component in the combined optical signal; And

The DC component removal unit for removing the DC component from the input signal having the interference component, the normalization processing unit for shifting and normalizing the phase of the signal from which the DC component has been removed, and the Gaussian filter group are separated by a Gaussian filter group spaced at a predetermined interval. A subspectral group generator including a Gaussian filtering unit for filtering a normalized signal to generate a plurality of subspectral groups, extracting peak components from the generated plurality of subspectral groups, and delaying time according to each of the extracted peak components A subspectral group calculating unit calculating a value, a chromatic dispersion calculation function generation unit generating a chromatic dispersion calculation function using the frequency of the peak component and the time delay value as variables by using a fitting function, and the generated color Color variance calculation using the variance calculation function to calculate the color variance Dispersion calculation apparatus including

Chromatic dispersion measurement system comprising a.

The method of claim 13,

And the interferometer includes one of a single mode optical fiber, a multimode optical fiber, an optical fiber having a total length of centimeters, and an optical fiber having a total length of metric values in the optical waveguide.

The method of claim 13,

The interferometer,

A first optical splitter which splits the incident optical signal into the optical waveguide and the reference optical path;

A polarization controller for controlling polarization of the optical signal passing through the optical waveguide;

An optical fiber mounted to the optical waveguide;

A reference light flow path formed of an air layer having a predetermined size in the reference light path and having lenses at both ends; And

A second optical splitter combining the optical signal passing through the optical waveguide and the optical signal passing through the reference optical path

Chromatic dispersion measurement system comprising a.

The method of claim 15,

The interferometer further comprises a moving stage for changing the length of the reference light path by changing the position of the specific lens constituting the reference light flow path.

The method of claim 13,

The interferometer,

A second optical splitter coupling the optical signal passing through the optical waveguide with the optical signal passing through the reference optical path;

An optical fiber mounted to the optical waveguide; And

An optical signal transfer unit mounted on one side of the reference optical path to change a length of the reference optical path

Chromatic dispersion measurement system comprising a.

The method of claim 17,

The interferometer,

A first reflector reflecting the optical signal branched to the optical waveguide in the direction of the optical fiber, or reflecting the optical signal passing through the optical fiber in the direction of the second optical splitter; And

A second reflector reflecting the optical signal branched to the reference optical path in the direction of the optical signal conveying part or reflecting the optical signal passing through the optical signal conveying part in the direction of the second optical splitter;

Chromatic dispersion measurement system characterized in that it further comprises.

The method according to claim 15 or 17,

The interferometer,

A first lens mounted at a front end of the optical fiber to focus a received optical signal; And

A second lens mounted at a rear end of the optical fiber to adjust an optical signal to be transmitted to parallel light;

The method of claim 17,

The optical signal transfer unit,

A reflector fixing unit having at least one reflector and fixed; And

And a reflector moving unit having one or more reflectors and moving to approach or move away from the reflector fixing unit.

In a computer-readable recording medium,

A recording medium storing a program for implementing the method according to claim 1.